基于格子Boltzmann方法的混沌微混合器仿真研究

微混合器是生物微流体芯片的重要组成部分,其通道特征尺寸一般在几十到几百微米,采用常规的流体有限元法很难获得令人满意的分析效果。本文采用格子Boltzmann方法对微混合器的特性进行模拟分析。通过对两种斜槽式底面混沌微混合器通道的流场速度进行计算,模拟痕量样品粒子在载体流中的整个分散混合过程,研究了样品粒子混合的标准偏差与混合距离的关系,发现其符合高斯曲线的规律。上述仿真研究结果与相关文献的实验数据非常一致。表明格子Boltzmann方法可以作为微流体混合器及微流体芯片设计中的一种有效的分析工具。